[发明专利]一种基于双折射晶体的高占空比合束系统

权利要求书

1.一种基于双折射晶体的高占空比合束系统，其特征在于，包括偏振态旋转系统、准直器排布系统和高占空比合成系统；

从各链路准直输出的光束经过偏振态旋转系统进行偏振态旋转，保证各路入射光束的偏振方向与高占空比合束系统中的光轴切割方向一致，实现可控的光束偏折和位移量；从偏振态旋转系统输出的光束经过准直器排布系统后，将入射的光束排布成所需的孔径阵列；随后，阵列排布的光束经过高占空比合束系统；基于各路光束的尺寸和光强分布、阵列排布的形式、各路光束之间的距离，设计高占空比合束系统的尺寸、各个子模块的光轴切割方向，将阵列排布的光束拼接在一起，从而实现高占空比的孔径填充。

2.根据权利要求1所述的一种基于双折射晶体的高占空比合束系统，其特征在于：所述高占空比合成系统由具有一定长度的多级台阶的双折射晶体构成；所述高占空比合成系统的设计方法为：

设经过准直器排布系统后各路光束之间的间隔相等且间隔设为c，各路光束的光斑尺寸为d,高占空比合束系统上边沿长度为a，每个台阶的宽度为b，设θ为所采用双折射晶体的walk-off角度，则对于第i路光束，经过高占空比合束系统后，光束的偏折位移X_i表示为：

X_i＝[a+(i-1)b]·tan(θ)

设双折射晶体选定即双折射晶体的walk-off角度θ确定，则设计高占空比合束系统时光束之间的间隔c与每个台阶的长度b之间满足关系式：

c＝b·tan(θ)。

3.根据权利要求1所述的一种基于双折射晶体的高占空比合束系统，其特征在于：所述的偏振态旋转系统由半波片或者带旋转平台的布鲁斯特窗构成，其构成材料是石英材料或K9材料。

4.根据权利要求1所述的一种基于双折射晶体的高占空比合束系统，其特征在于：所述的准直器排布系统由分立反射镜或锥形镜构成，用于形成光束的阵列排布。

5.根据权利要求1所述的一种基于双折射晶体的高占空比合束系统，其特征在于：高占空比合束系统由双折射晶体进行切割、抛光、镀膜、多块光胶契合构成；高占空比合束系统所使用的材料是钒酸钇、方解石或偏硼酸钡。

6.根据权利要求1所述的一种基于双折射晶体的高占空比合束系统，其特征在于：高占空比合束系统的尺寸和形状根据参与合成的光束的光斑和阵列分布形态确定。